KR20200094766A - 에어로졸 흡인기용 카트리지, 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 금속 히터 - Google Patents

Abstract

종래에 비해 개선된 에어로졸 흡인기용 금속 히터 및 그것을 구비한 에어로졸 흡인기용 카트리지, 그리고 에어로졸 흡인기를 제공한다. 에어로졸 흡인기용 카트리지는, 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와, 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 금속 히터를 구비하고, 금속 히터는, 표면과, 표면에 대향하는 이면과, 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며, 측면의 적어도 일부에는, 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고, 테이퍼 돌출부는, 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는다.

Description

에어로졸 흡인기용 카트리지, 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 금속 히터

본 발명은, 에어로졸 흡인기용 카트리지, 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 금속 히터에 관한 것이다.

발생시킨 에어로졸을 유저의 흡인 동작에 의해 제공하는 에어로졸 흡인기가 알려져 있다. 이런 종류의 에어로졸 흡인기로서는, 에어로졸 생성액을 히터에 의한 전기 가열에 의해 무화부에서 무화(에어로졸화)시키는 양태를 일례로서 들 수 있다. 에어로졸 생성액으로서는, 에어로졸을 생성하기 위한 액체로서, 글리세린(G)이나 프로필렌글라이콜(PG) 등을 포함하는 것이 알려져 있다.

또한, 최근에는, 에어로졸 생성액을 저류(貯留)하는 액저류 탱크 등으로부터 에어로졸 생성액을 흡액(吸液)함과 함께 보지(保持)하는 액 보지부재와, 이 액 보지부재에 마련되는 면상 히터를 구비한 아토마이징 유닛이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등을 참조).

특허문헌 1: 미국 특허출원 공개 제2015/0136156호 명세서 특허문헌 2: 일본 공표특허공보 2014-527835호

여기에서, 종래의 에어로졸 흡인기용 금속 히터에는 개선의 여지가 있다고 생각된다. 본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 종래에 비해 개선된 에어로졸 흡인기용 금속 히터 및 그것을 구비한 에어로졸 흡인기용 카트리지, 그리고 에어로졸 흡인기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지는, 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와, 상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 금속 히터를 구비하고, 상기 금속 히터는, 표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며, 상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고, 상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 구성을 채용하는 본 발명에 의하면, 금속 히터의 측면에 테이퍼 돌출부가 형성되어 있기 때문에, 금속 히터의 표면적을 충분히 확보할 수 있다. 보다 구체적으로는, 동일 단면적으로 비교한 경우, 테이퍼 돌출부를 구비하지 않는 횡단면이 단순한 원형상이나 직사각 형상인 히터에 비해, 테이퍼 돌출부를 구비하는 본 발명에 관한 금속 히터가 표면적을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 본 발명에 관한 금속 히터에서 발생한 열을 에어로졸 생성액으로 효율적으로 전열(傳熱)할 수 있기 때문에, 에어로졸 생성액의 기화를 촉진할 수 있다. 즉, 에어로졸 생성액의 무화를 촉진하여, 에어로졸을 종래보다 효율적으로 생성할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 테이퍼 돌출부에 있어서의 기단으로부터 선단까지의 돌출 길이 치수는, 상기 금속 히터의 두께 치수에 대해 5% 이상 20% 이하여도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 테이퍼 돌출부의 선단이, 상기 금속 히터에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하고 있어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터는, 통전 시에 발열하여 상기 에어로졸 생성액을 가열하는 히터부 및 전극부가 일체 성형되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터는, 라인 형상을 갖는 라인상(狀) 히터여도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터는, 판 형상을 갖는 판상 히터여도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터를 두께 방향으로 관통하는 관통공이 마련되어 있고, 상기 관통공의 내주측면에 상기 테이퍼 돌출부가 마련되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터에, 상기 관통공이 복수 배열되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지는, 상기 액저류부와 상기 금속 히터의 사이에 개재하여, 상기 액저류부로부터 공급된 상기 에어로졸 생성액을 보지하는 액 보지부재를 추가로 구비하고, 상기 금속 히터는, 상기 액 보지부재와 접촉하여 마련되어 있어도 된다.

또한, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지에 있어서, 상기 금속 히터는 판 형상을 갖는 판상 히터임과 함께, 상기 표면 또는 이면이 상기 액 보지부재에 접촉하도록 설치되어 있고, 상기 금속 히터에는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통공이 배열되어 있음과 함께, 각 관통공의 내주측면에 상기 테이퍼 돌출부가 마련되어 있어도 된다.

또한, 본 발명은, 상술한 것들 중 어느 하나의 에어로졸 흡인기용 카트리지를 구비하는 에어로졸 흡인기로서 특정해도 된다. 또한, 예를 들면, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기는, 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와, 상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 금속 히터를 구비하고, 상기 금속 히터는, 표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며, 상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고, 상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 에어로졸 흡인기용 금속 히터로서 특정해도 된다. 즉, 본 발명은, 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 에어로졸 흡인기용 금속 히터로서, 표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며, 상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고, 상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 종래에 비해 개선된 에어로졸 흡인기용 히터에 관한 기술을 제공할 수 있다.

도 1은, 실시형태 1에 관한 에어로졸 흡인기의 개략도이다.
도 2a는, 실시형태 1에 관한 금속 히터를 설명하는 도면이다.
도 2b는, 실시형태 1에 관한 금속 히터를 설명하는 도면이다.
도 3은, 실시형태 1에 관한 금속 히터에 있어서의 히터부의 횡단면을 나타내는 도면이다.
도 4는, 실시형태 1에 관한 금속 히터의 제조 방법을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 5는, 양면 에칭에 의해 금속 기재(基材)가 서서히 용해되어 가는 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 6은, 실시형태 1에 관한 에칭 가공 후의 금속 기재를 나타내는 도면이다.
도 7은, 금속 기재에 대한 에칭 가공 후에 있어서, 프레임부에서 떼어낸 히터 형성부를 나타내는 도면이다.
도 8은, 실시형태 1에 관한 아토마이징 유닛의 액 보지부재에 대한 히터부의 설치 양태를 예시하는 도면이다.
도 9a는, 실시형태 1의 변형예에 관한 아토마이징 유닛의 액 보지부재에 대한 히터부의 설치 양태를 예시하는 도면이다.
도 9b는, 실시형태 1의 변형예에 관한 아토마이징 유닛의 액 보지부재에 대한 히터부의 설치 양태를 예시하는 도면이다.
도 9c는, 실시형태 1의 변형예에 관한 아토마이징 유닛의 액 보지부재에 대한 히터부의 설치 양태를 예시하는 도면이다.
도 10a는, 실시형태 2에 관한 금속 히터를 나타내는 도면이다.
도 10b는, 실시형태 2에 관한 금속 히터를 나타내는 도면이다.
도 11은, 실시형태 2에 관한 히터부의 횡단면의 일부를 나타내는 도면이다.
도 12는, 실시형태 2에 관한 아토마이징 유닛에 있어서, 액 보지부재와 금속 히터의 관계를 나타내는 도면이다.

여기에서, 본 발명에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지, 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 히터의 실시형태에 대해, 도면에 근거하여 설명한다. 또한, 본 실시형태에 기재되어 있는 구성요소의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 발명의 기술적 범위를 그것들로만 한정하려는 취지의 것은 아니다.

＜실시형태 1＞

도 1은, 실시형태 1에 관한 에어로졸 흡인기(1)의 개략도이다. 에어로졸 흡인기(1)는, 착탈 가능하게 연결되는 카트리지(10)(에어로졸 흡인기용 카트리지) 및 전원 로드(20)를 구비하고 있다. 카트리지(10)는, 일단에 제1 커넥터(11)가 마련되어 있다. 또한, 전원 로드(20)는, 일단에 제2 커넥터(21)가 마련되어 있다. 카트리지(10)의 제1 커넥터(11)와 전원 로드(20)의 제2 커넥터(21)는, 예를 들면 감합 방식에 의해 기계적 및 전기적인 접속이 실현되고 있다. 단, 제1 커넥터(11) 및 제2 커넥터(21)의 접속 방식은 감합(嵌合) 방식으로 한정되지 않고, 나사식 접속 등, 공지의 다양한 접속 방식을 이용할 수 있다. 카트리지(10)는, 제1 하우징(10a)을 갖고 있다. 또한, 카트리지(10)에 있어서의 제1 커넥터(11)와는 반대측의 단부에, 물부리로서의 마우스피스(12)가 마련되어 있다. 도 1에 있어서, 제1 커넥터(11) 및 제2 커넥터(21)는, 추상적으로 도시하고 있다.

전원 로드(20)는, 제2 하우징(20a)을 갖고 있고, 제2 하우징(20a) 내에 배터리(22), 전자 제어부(23) 등이 수용되어 있다. 예를 들면, 배터리(22)는, 예를 들면 리튬 이온 배터리 등이다. 또한, 배터리(22) 및 전자 제어부(23)는, 전기 배선을 개재하여 접속되어 있고, 배터리(22)로부터 카트리지(10)의 전기 히터로의 전력 공급이 전자 제어부(23)에 의해 제어된다. 전원 로드(20)에는, 예를 들면 흡인 센서, 또는, 수동 스위치(모두 도시하지 않음)가 구비되어 있다. 예를 들면, 흡인 센서에 의해 유저에 의한 마우스피스(12)의 흡인(퍼프)이 검지됨으로써, 유저의 흡연 요구를 검지할 수 있다.

전원 로드(20)가 흡인 센서를 구비하는 경우, 흡인 센서는 전자 제어부(23)와 전기 배선을 개재하여 접속되며, 유저에 의한 마우스피스(12)의 흡인(퍼프)을 흡인 센서가 검지하면, 전자 제어부(23)는 배터리(22)를 제어하여, 배터리(22)에 카트리지(10)의 전기 히터로의 급전을 시키도록 해도 된다. 흡인 센서로서는, 예를 들면 유저의 흡인에 의해 발생하는 부압을 검지하는 감압 센서나 열식 유량계(MEMS 플로 센서 등) 등을 적절히 이용할 수 있다. 또한, 전원 로드(20)가 수동 스위치를 구비하는 경우, 수동 스위치는 전자 제어부(23)와 전기 배선을 개재하여 접속되며, 수동 스위치가 온 상태로 조작된 것을 전자 제어부(23)가 검지하면, 전자 제어부(23)는 배터리(22)를 제어하여, 배터리(22)로부터 카트리지(10)의 전기 히터로의 급전이 행해진다.

다음으로, 카트리지(10)를 설명한다. 상기와 같이, 카트리지(10)의 일단에는 제1 커넥터(11)가 마련되고, 타단측에 마우스피스(12)가 마련되어 있다. 카트리지(10)의 제1 하우징(10a) 내에는, 에어로졸 생성액이 저류된 액저류부(13)가 마련되어 있다. 제1 하우징(10a)은, 예를 들면 유저(有底) 원통상의 셸로서, 일방이 개방단으로서 개방되어 있음과 함께, 저면측에 마우스피스(12)가 마련되어 있다. 에어로졸 생성액은, 예를 들면 글리세린(G), 프로필렌글라이콜(PG), 니코틴액, 물, 향료 등의 혼합액이어도 된다. 에어로졸 생성액에 포함되는 재료의 혼합비는 적절히 변경할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성액에는, 니코틴액이 포함되지 않아도 된다. 또한, 액저류부(13)의 내부에는, 에어로졸 생성액을 함침시켜 보지하기 위한 코튼(cotton) 등의 윅(wick) 재료가 에어로졸 생성액과 함께 수용되어 있어도 된다.

카트리지(10)는, 액저류부(13)로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하여, 에어로졸을 생성하기 위한 아토마이징 유닛(15)을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 액저류부(13)는 개구단을 갖고 있고, 당해 개구단의 근방에 액 보지부재(151)가 배치되어 있다. 액 보지부재(151)로서는, 에어로졸 생성액을 모세관력에 의해 흡수하여, 보지할 수 있는 적절한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 액 보지부재(151)는, 예를 들면 유리 섬유 등으로 이루어지는 윅 부재여도 되고, 다공질 발포체나 코튼 등이어도 된다. 본 실시형태에 있어서, 액 보지부재(151)는 면상으로 형성되어 있다. 액 보지부재(151)는, 액저류부(13)와 후술하는 금속 히터(152)의 사이에 개재하여, 액저류부(13)로부터 공급된 에어로졸 생성액을 액 보지할 수 있다.

아토마이징 유닛(15)은, 상기 설명한 액 보지부재(151)와, 얇은 형상의 금속 히터(152)를 구비하고 있다. 여기에서 말하는 「얇은 형상」이란, 금속 히터(152)의 길이 방향 X(후술하는 도 2a를 참조)를 따르는 길이 치수에 비해, 두께 치수가 상대적으로 작은 형태를 가리키며, 길이 방향 X와 직교하는 횡단면의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 금속 히터(152)의 형상으로서는, 라인상(선상), 스트립상, 평판상 등을 예시할 수 있지만, 다른 형상을 채용해도 된다.

도 2a 및 도 2b는, 실시형태 1에 관한 금속 히터(152)를 설명하는 도면이다. 금속 히터(152)는, 전기 가열식의 금속제 히터이며, 라인상의 히터부(1521)를 갖는 라인상 히터이다. 말할 것도 없이, 라인상의 금속 히터(152)는, 얇은 형상의 히터에 해당된다. 도 2a에는, 히터부(1521)의 개략 사시도를 나타내고 있다. 도 2b에는, 상단에 금속 히터(152)의 평면도를 나타내고, 하단에 금속 히터(152)의 측면도를 나타낸다. 금속 히터(152)는, 히터부(1521)의 양단에 마련된 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)를 포함하고 있다. 금속 히터(152)는, 예를 들면 스테인리스, 니켈 크롬 합금, 철 크롬 알루미늄 합금 등이어도 된다. 전극부(1522a, 1522b)는, 히터부(1521)에 비해 상대적으로 폭 치수가 크게 설정되어 있고, 이로써, 히터부(1521)에 비해 상대적으로 전기 저항이 작은 영역으로서 형성되어 있다.

본 실시형태에 있어서, 전극부(1522a, 1522b)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 금속 히터(152)에 있어서, 전극부(1522a, 1522b)의 위치, 크기에 대해서도 특별히 한정되지 않는다. 금속 히터(152)의 상세에 대해서는 후술하지만, 금속 히터(152)는 히터부(1521)와 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)가 동일 재료로 일체 성형되어 있다. 금속 히터(152)는, 히터부(1521)가 액 보지부재(151)와 당접(접촉)한 상태로 배치되어 있다. 금속 히터(152)가 통전되면, 히터부(1521)가 발열함으로써, 주변에 존재하는 에어로졸 생성액을 가열하여, 기화시킨다.

또한, 금속 히터(152)에 있어서의 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)에는, 각각 수(雄)형 전극 핀(16a, 16b)이 접합되어 있다(도 1, 도 2b 등을 참조). 각 전극부(1522a, 1522b)와 각 수형 전극 핀(16a, 16b)은, 용착에 의해 접합되어도 되고, 코킹에 의해 접합되어도 되며, 그 접합 방법은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전원 로드(20)의 제2 커넥터(21)에는, 카트리지(10)의 제1 커넥터(11)측에 마련된 수형 전극 핀(16a, 16b)을 감합 가능한 암(雌)형 단자(24a, 24b)가 마련되어 있다. 예를 들면, 카트리지(10)의 제1 커넥터(11)와 전원 로드(20)의 제2 커넥터(21)가 감합 접속되면, 제1 커넥터(11)측의 수형 전극 핀(16a, 16b)이 제2 커넥터(21)측의 암형 단자(24a, 24b)에 감합됨으로써, 수형 전극 핀(16a, 16b)과 암형 단자(24a, 24b)가 전기적으로 접속된다. 또한, 수형 전극 핀(16a 및 16b)끼리, 암형 단자(24a 및 24b)끼리는, 절연 부재(도시하지 않음)에 의해 서로 절연되는 구조로 되어 있다. 또한, 제2 커넥터(21)에 있어서의 암형 단자(24a, 24b)는, 예를 들면 도시하지 않은 리드 선을 개재하여 배터리(22)의 정극 단자 및 부극 단자에 접속되어 있다. 단, 제1 커넥터(11) 및 제2 커넥터(21)의 접속 방식은 핀 접속으로 한정되지 않고, 다양한 접속 방식을 채용할 수 있다.

또한, 카트리지(10)에 있어서의 제1 하우징(10a) 내에 있어서, 아토마이징 유닛(15)의 금속 히터(152) 주변에는, 무화 캐비티(153)가 마련되어 있다. 제1 하우징(10a)에는, 외부로부터 공기를 도입하기 위한 공기 도입구(18)가 마련되어 있다. 유저가 마우스피스(12)를 흡인했을 때, 제1 하우징(10a)의 공기 도입구(18)를 통해서 외부로부터 도입된 공기는, 무화 캐비티(153)로 유도된다. 그리고, 금속 히터(152)에 의해 기화된 에어로졸 생성액이 공기와 혼합되어, 차가워짐으로써, 무화 캐비티(153)에 있어서 에어로졸이 생성된다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 무화 캐비티(153)는, 제1 하우징(10a) 내에 형성된 내부 통로(17)를 개재하여 마우스피스(12)와 연통하고 있다. 이로써, 카트리지(10)의 무화 캐비티(153)에 있어서 생성된 에어로졸은, 내부 통로(17)를 지나 마우스피스(12)에 이르며, 유저에게 공급된다. 또한, 제1 하우징(10a)에 마련하는 공기 도입구(18)의 수, 위치, 크기 등은 특별히 한정되지 않는다.

다음으로, 본 실시형태에 있어서의 아토마이징 유닛(15)의 상세에 대해서는, 특히 금속 히터(152)의 구조를 중심으로 설명한다. 도 3은, 실시형태 1에 관한 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 횡단면을 나타내는 도면이다. 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 횡단면은, 도 2a에 있어서 부호 X로 나타내는 길이 방향과 직교하는 단면으로서 정의한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)는, 표면(S1), 표면(S1)에 대향하는 이면(S2), 표면(S1) 및 이면(S2)을 접속하는 한 쌍의 측면(S3)을 갖고 있다. 도 3에 나타내는 예에서는, 표면(S1) 및 이면(S2)은 평행하다. 또한, 한 쌍의 측면(S3)의 적어도 일부에는, 측방을 향해 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부(1523)가 마련되어 있다. 보다 상세하게는, 테이퍼 돌출부(1523)는, 표면(S1)으로부터 이면(S2)을 향하는 가상선(L1)과 다른 방향으로 돌출되어 있다. 도 3에 나타내는 양태에서는, 일례로서, 표면(S1)으로부터 이면(S2)을 향하는 가상선(L1)과 직교하는 방향으로 테이퍼 돌출부(1523)가 돌출된 경우를 나타내고 있다. 이하, 표면(S1) 및 이면(S2)이 연재하는 방향을 히터부(1521)의 「폭 방향」이라고 정의하고, 히터부(1521)의 폭 방향의 치수를 「폭 치수」라고 정의한다. 또한, 히터부(1521)의 횡단면에 있어서, 폭 방향과 직교하는 방향을 「두께 방향」이라고 정의하고, 두께 방향의 치수를 「두께 치수」라고 정의한다. 또한, 표면(S1)으로부터 이면(S2)을 향하는 가상선(L1)은, 히터부(1521)의 두께 방향과 평행하고 또한 폭 방향과 직교하고 있다. 또한, 테이퍼 돌출부(1523)의 돌출 방향은, 히터부(1521)의 폭 방향과 평행하다.

다음으로, 테이퍼 돌출부(1523)의 상세에 대해 설명한다. 테이퍼 돌출부(1523)는, 요곡면상(凹曲面狀)으로 형성된 한 쌍의 제1 테이퍼면(TS1) 및 제2 테이퍼면(TS2)에 의해 형성되어 있다. 제1 테이퍼면(TS1)은, 표면(S1)과 측면(S3)이 접속되는 표측연부(E1)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되어 있다. 또한, 제2 테이퍼면(TS2)은, 이면(S2)과 측면(S3)이 접속되는 이측연부(E2)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 있어서, 각 측면(S3)에 각각 형성되는 테이퍼 돌출부(1523)의 기단을 형성하는 표측연부(E1) 및 이측연부(E2)의, 히터부(1521)의 폭 방향에 있어서의 위치는 서로 동일한 것이 바람직하다.

도 4는, 실시형태 1에 관한 금속 히터(152)의 제조 방법을 개념적으로 설명하는 도면이다. 부호 BM1은, 금속 히터(152)를 제작하기 위한 금속 기재이다. 여기에서는, 금속 히터(152)를 제조하는 방법의 일례로서, 금속 기재(BM1)에 대해서 포토 에칭 가공을 실시함으로써 금속 히터(152)를 제작하는 예를 들어 설명한다. 에칭이란, 화학 약품 등의 부식 작용을 이용한 표면 가공 기술이며, 사용하는 소재 표면의 필요 부분에만 레지스트 처리를 실시하여, 부식제(에칭액)에 의해 불요 부분을 용해함으로써 목적하는 형상의 것을 얻는다. 포토 에칭이란, 상기 설명한 에칭 가공 기술에, 포토(photo), 즉 정밀 사진 기술·정밀 화상 기술을 조합한 정밀 가공 기술이며, 금속 등의 소재에 사진제판 프로세스를 이용하여 필요한 패턴에 내식막을 형성한 후, 에칭액에 의해 불요 부분을 제거함으로써 부분적으로 부식시키는 화학적인 정밀 가공 기술이다. 금속 기재(BM1) 중, 해칭이 그어져 있는 부분은, 에칭액에 의해 금속 기재(BM1)를 용해하는 영역이다. 또한, 도 4 중, 부호 A1은, 금속 히터(152)의 히터부(1521)를 형성하는 히터부 형성 영역이다. 또한, 부호 A2, A3은, 각각 금속 히터(152)의 전극부(1522a, 1522b)를 형성하는 전극부 형성 영역이다.

다음으로, 금속 기재(BM1)에 대한 에칭 프로세스에 대해 설명하면, 먼저, 도 4에 나타내는 금속 기재(BM1)의 양면(표면(S1) 및 이면(S2))의 전면에 대해서 포토레지스트를 코트한다(공정 1: 포토레지스트 코트). 포토레지스트는, 에칭액에 의한 부식 가공으로부터 금속 기재(BM1)를 보호하는 마스크로서 이용되는, 감광성을 갖는 수지이다. 그리고, 금속 기재(BM1)의 양면 전체에 코트된 포토레지스트 중, 에칭 가공에 의해 금속 기재(BM1)를 용해해야 할 영역(해칭 영역)을 제외한 영역(즉, 히터부 형성 영역(A1)과 전극부 형성 영역(A2, A3)과, 도 6에서 후술하는 외프레임부(R1) 및 접속부(R2)를 포함하는 프레임부(R))을 포토마스크에 의해 덮은 상태로 노광함으로써, 용해해야 할 영역(해칭 영역)에 대응하는 포토레지스트를 감광시킨다(공정 2: 노광). 그리고, 현상액을 사용하여, 감광한 부분의 포토레지스트를 제거한다(공정 3: 현상). 이로써, 용해해야 할 영역(해칭 영역)의 표면(S1) 및 이면(S2)이 노출되고, 그 이외의 부분(히터부 형성 영역(A1)과 전극부 형성 영역(A2, A3))이 포토레지스트에 의해 마스킹된 상태의 금속 기재(BM1)를 얻을 수 있다.

공정 3에 의해 얻어진 금속 기재(BM1)(히터부 형성 영역(A1)과 전극부 형성 영역(A2, A3)이 포토레지스트에 의해 마스킹된 금속 기재(BM1))를, 이어서, 에칭액에 소정 시간 담근다. 본 실시형태에 있어서는, 금속 기재(BM1)의 양면(표면(S1) 및 이면(S2))에 대해서 에칭 가공을 실시하는 양면 에칭 가공을 채용하고 있다. 도 5는, 양면 에칭에 의해 금속 기재(BM1)가 서서히 용해되어 가는 과정을 개념적으로 설명하는 도면이다. 도 5 중의 해칭 화살표는, 금속 기재(BM1)를 에칭액이 용해할 때의 용해 방향을 개념적으로 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 금속 기재(BM1)에 대해서 양면 에칭 가공을 실시한 경우, 에칭액이 금속 기재(BM1)를 용해하는 방향과 직교하는 방향으로 일부 금속 기재(BM1)가 남는 것에 의해, 도 3에서 설명한 테이퍼 돌출부(1523)를 형성할 수 있다.

금속 기재(BM1)에 대한 양면 에칭 가공이 완료되면, 도 6에 나타내는 것과 같은 에칭 가공 후의 금속 기재(BM1')를 얻을 수 있다. 도면 내의 부호 H1, H2는, 에칭 가공에 의해 형성된 에칭 구멍이다. 금속 기재(BM1')의 연부(바꾸어 말하면, 에칭 구멍(H1, H2)의 주연부)에는, 테이퍼 돌출부(1523)가 형성되어 있다. 또한, 도 6 중, 부호 R은, 금속 히터(152)로서 사용되지 않는 프레임부이다. 도 6에 나타내는 예에서는, 프레임부(R)는, 금속 기재(BM1')의 외주 영역인 외프레임부(R1)와, 당해 외프레임부(R1) 및 히터 형성부(P)를 접속하는 접속부(R2)를 포함한다. 히터 형성부(P)는, 금속 기재(BM1') 중, 금속 히터(152)가 되는 영역이다.

금속 히터(152)의 제조 프로세스에 있어서, 프레임부(R)의 접속부(R2)로부터 히터 형성부(P)를 떼어낸다. 이로 인하여, 히터 형성부(P)에 있어서의 전극부 형성 영역(A2 및 A3) 중, 각각 접속부(R2)와 접속되어 있던 개소에 상당하는, 히터 형성부측면에는, 상기 설명한 것과 같은 테이퍼 돌출부(1523)가 마련되어 있지 않다. 이와 같이 하여 얻어진 히터 형성부(P)(도 7을 참조)는, 이어서, 히터부(1521)(히터부 형성 영역(A1))에 대해서 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)(전극부 형성 영역(A2, A3))가 각각 기립하도록 절곡 가공이 실시된다. 이로써, 도 2 및 도 3에서 설명한 것과 같은 금속 히터(152)가 완성된다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 금속 히터(152)는, 히터부(1521)와 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)는, 카트리지(10)(에어로졸 흡인기용 카트리지)의 길이 방향에 대해서 상이한 위치에 배치되어 있다. 또한, 금속 히터(152)를 제조할 때에 사용하는 에칭액은, 금속 기재에 따라 적절한 것을 채용하면 되지만, 예를 들면 염화 제2철액, 질산 제 2철액, 불화 수소산, 질산 등에서 적절히 선택해도 된다. 또한, 상기한 예에서는, 히터 형성부(P)의 단부를 절곡함으로써 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)를 형성하고 있지만, 이것으로는 한정되지 않으며, 금속 히터(152)의 제조 프로세스에 있어서 상기 절곡 가공이 필수인 것은 아니다. 또한, 상기와 같이 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)는, 전극부(1522a, 1522b)의 측면 중 일부에 테이퍼 돌출부(1523)가 마련되어 있지 않은 영역이 존재하지만, 이것으로는 한정되지 않고, 금속 히터(152)에 있어서의 측면의 전영역에 테이퍼 돌출부(1523)가 마련되어 있어도 된다.

도 8은, 아토마이징 유닛(15)의 액 보지부재(151)에 대한 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 설치 양태를 나타내는 도면이다. 도 8에 나타내는 예에서는, 액 보지부재(151)에 대해서, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 있어서의 이면(S2)이 당접(접촉)한 상태로 액 보지부재(151) 상에 히터부(1521)가 설치되어 있다. 상기와 같이, 액 보지부재(151)에는, 액저류부(13)로부터 공급된 에어로졸 생성액이 흡액 보지되어 있기 때문에, 히터부(1521)의 주위에는 에어로졸 생성액이 윤택하게 존재하고 있다. 여기에서, 전자 제어부(23)에 의해 유저의 흡연 요구가 검지되어, 배터리(22)로부터 카트리지(10)의 금속 히터(152)로의 급전이 개시되면, 히터부(1521)가 발열함으로써, 에어로졸 생성액이 기화한다. 그 때, 본 실시형태에 있어서의 히터부(1521)에 의하면, 그 측면(S3)에 테이퍼 돌출부(1523)가 형성되어 있기 때문에 그 표면적을 충분히 확보할 수 있다. 보다 구체적으로는, 동일 단면적으로 비교한 경우, 테이퍼 돌출부(1523)를 구비하지 않는 횡단면이 단순한 원형상이나 직사각 형상인 히터부에 비해, 테이퍼 돌출부(1523)를 구비한 히터부(1521)가 표면적을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 히터부(1521)에서 발생한 열을 에어로졸 생성액으로 효율적으로 전열할 수 있기 때문에, 에어로졸 생성액의 기화를 촉진할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)에 의하면, 에어로졸 생성액의 무화를 촉진하여, 에어로졸을 종래보다 효율적으로 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)의 제조 방법에 의하면, 금속 히터(152)를 금속 기재(BM1)에 대해서 양면 에칭을 실시함으로써, 히터부(1521)의 측면(S3)에 테이퍼 돌출부(1523)를 형성하도록 했다. 포토 에칭은, 정밀 사진 화상으로 가공 형상이 정해지기 때문에, 미세 가공을 정밀도 높게 행할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 형성 시에, 금속의 절삭 가공 등으로는 곤란한 레벨의 미세 가공도 포토 에칭에 의해 용이하게 행할 수 있다. 금속 히터(152)의 제조 방법은, 다양한 방법이 생각되며, 예를 들면 금속의 절삭 가공에 의해 실현되어도 되지만, 포토 에칭에 의한 제조가 바람직하다. 또한, 금속 히터(152)의 제조 시에, 포토 에칭에 사용하는 에칭액의 종류, 금속 기재의 종류 및 두께, 금속 기재의 에칭액으로의 침지 시간, 에칭액의 압력, 에칭액의 온도 등의 각 파라미터를 제어함으로써, 원하는 형상의 테이퍼 돌출부(1523)를 용이하게 성형할 수 있다.

예를 들면, 금속 기재의 에칭액으로의 침지 시간(보다 정확하게는, 상기 설명한 도 4에 있어서의 해칭 영역(금속 기재(BM1) 중 포토레지스트가 제거된 영역)이 용해됨으로써 개구부로서 형성된 후의 침지 시간)을 길게 함으로써, 후술하는 테이퍼 돌출부(1523)의 돌출 길이 치수(L2)(도 3을 참조)를 짧게 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 포토 에칭에 이용하는 에칭액의 온도를 높이는 것에 의해, 금속 기재를 부식(용해)시키는 속도를 높일 수 있기 때문에, 에칭액으로의 동일 침지 시간으로 비교하면, 상기 돌출 길이 치수(L2)를 짧게 할 수 있다. 또한, 금속 기재의 종류에 대해서는, 예를 들면, 부식되기 쉬운 종류의 금속 기재를 사용하는 경우, 에칭액으로의 동일 침지 시간으로 비교하면, 상대적으로 부식되기 어려운 종류의 금속 기재를 사용하는 경우에 비해 상기 돌출 길이 치수(L2)를 짧게 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 금속 기재의 두께를 두껍게 한 경우, 폭 방향으로의 부식 속도가 저하되는 경향이 있기 때문에, 상기 돌출 길이 치수(L2)를 길게 확보하기 쉬워진다. 또한, 상기 실시형태에 있어서는, 에칭액을 이용하는 웨트 에칭에 의해 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 테이퍼 돌출부(1523)를 형성하는 예를 설명했지만, 드라이 에칭에 의해 히터부(1521)에 테이퍼 돌출부(1523)를 형성해도 된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 포토 에칭 기술을 이용하여 금속 히터(152)를 제조하기 때문에, 히터부(1521)와 한 쌍의 전극부(1522a, 1522b)를, 일체로 성형할 수 있다. 이로써, 각 수형 전극 핀(16a, 16b)과 각각 접속되는 전극부(1522a, 1522b)의 형상이나 크기를 자유자재로 할 수 있기 때문에, 예를 들면, 수형 전극 핀(16a, 16b)에 대한 전극부(1522a, 1522b)의 접합 방법이나 설치 면적 등에 기인한 히터 저항값의 불균일의 저감을 도모할 수 있다. 그리고, 상기와 같이, 각 전극부(1522a, 1522b)를 히터부(1521)에 용착할 필요가 없기 때문에, 안정된 품질의 금속 히터(152)를 얻기 쉬워진다. 특히, 본 실시형태에서는, 금속 기재(BM1)의 프레임부(R)에 대해서 히터부(1521)(히터부 형성 영역(A1))를 접속하지 않고, 금속 기재(BM1)의 프레임부(R)(구체적으로는, 접속부(R2))에 대해서 각 전극부(1522a, 1522b)(전극부 형성 영역(A2, A3))를 접속하도록 했으므로, 히터부(1521)의 길이 방향 X에 있어서의 전기 저항값의 불균일을 저감할 수 있다. 그 결과, 히터부(1521)에 있어서의 균일한 가열을 얻기 쉬워져, 이로써 무화 동작의 안정화를 도모할 수 있다. 단, 히터부(1521)에 대해서 각 전극부(1522a, 1522b)를 용착하여 금속 히터(152)를 제조해도 된다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)는, 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)이 히터부(1521)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하고 있다. 여기에서, 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을, 히터부(1521)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 배치한다는 것은, 선단(FE)을 표면(S1) 및 이면(S2)으로부터 일정 이상 이간시켜 배치하는 것을 의미하고 있다. 이로써, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)와 액 보지부재(151)를 당접시킬 때에, 테이퍼 돌출부(1523)에만 압력이 가해졌을 때에, 테이퍼 돌출부(1523)의 변형을 회피하기 쉬워진다. 그 결과, 각 로트에 있어서의 히터부(1521)의 전기 저항값의 불균일을 저감할 수 있다.

또한, 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을, 히터부(1521)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 배치함으로써, 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을 중심으로 하여 표면(S1)측과 이면(S2)측의 형상을 균형적으로 할 수 있다. 이로 인하여, 히터부(1521)에 있어서의 표면(S1)과 이면(S2) 중 어떤 면을 액 보지부재(151)와 당접시켜도 대략 동등한 기능을 발현할 수 있다. 또한, 금속 히터(152)의 조립 시에 있어서, 표면(S1) 및 이면(S2)의 표리 확인이 불필요해진다는 효과도 기대할 수 있다. 또한, 상기 효과를 실현하기 위한 관점에서는, 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)은, 히터부(1521)에 있어서의 두께 방향의 중앙 위치로부터 ±10%의 범위에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)의 제조 방법에 의하면, 금속 히터(152)를 금속 기재(BM1)에 대해서 양면 에칭을 실시함으로써, 히터부(1521)의 측면(S3)에 테이퍼 돌출부(1523)를 형성하도록 했으므로, 히터부(1521)의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE) 위치를 히터부(1521)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 용이하게 맞출 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)에 있어서, 히터부(1521)의 테이퍼 돌출부(1523)에 있어서의 기단(표측연부(E1), 이측연부(E2))으로부터 선단(FE)까지의 돌출 길이 치수(L2)(도 3을 참조)는, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 두께 치수에 대해 5% 이상 20% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하고, 10% 이상 15% 이하의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다. 상기와 같이, 히터부(1521)의 두께 치수에 대한 테이퍼 돌출부(1523)의 돌출 길이 치수(L2)의 비율을 설정함으로써, 히터부(1521)의 충분한 표면적을 담보할 수 있다. 이로써, 히터부(1521)가 보다 많은 에어로졸 생성액과 접촉할 수 있게 되어, 그 결과, 히터부(1521)에 있어서의 무화 효율을 향상시킬 수 있고, 또한, 히터부(1521) 자신을 발열시키기 위한 잠열의 증대를 억제함으로써, 전력량에 대한 발열량을 적합한 값으로 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 있어서의 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)에 있어서, 표측연부(E1)(이측연부(E2))와 선단(FE)을 직선으로 이은 선분 길이를 D1(도 3을 참조)로 하고, 테이퍼 돌출부(1523)의 제1 테이퍼면(TS1)(제2 테이퍼면(TS2))에 있어서의 호 길이를 D2(도 3을 참조)로 한 경우에, 1＜(D2/D1)＜1.29의 범위로 하는 것이 바람직하다. 즉, 선분 길이 D1에 대한 호 길이 D2의 비율을 1보다 크고 1.29 미만으로 하는 것이 바람직하며, 이와 같이 함으로써 히터부(1521)의 테이퍼 돌출부(1523)가 에어로졸 생성액과 접할 수 있는 표면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 설명한 선분 길이 D1에 대한 호 길이 D2의 비율에 대해서는, 히터부(1521)에 있어서의 한 쌍의 테이퍼 돌출부(1523) 중 적어도 일방에 있어서 충족시키고 있으면 되고, 테이퍼 돌출부(1523)가 에어로졸 생성액과 접할 수 있는 표면적을 증대시킬 수 있다는 효과를 갖는다.

또한, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 있어서, 한 쌍의 측면(S3)에 각각 형성되는 테이퍼 돌출부(1523)의 표측연부(E1) 및 이측연부(E2)의, 히터부(1521)의 폭 방향에 있어서의 위치는 서로 동일하게 되어 있다. 또한, 테이퍼 돌출부(1523)의 돌출 길이 치수(L2)(도 3을 참조)는, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 이용하는 금속 기재(BM1)의 종류, 에칭액의 종류 및 두께, 금속 기재(BM1)의 에칭액으로의 침지 시간, 에칭액의 압력, 에칭액의 온도 등의 각 파라미터를 조정함으로써, 원하는 길이로 조절할 수 있다.

또한, 금속 히터(152)의 히터부(1521)에 있어서 에어로졸 생성액을 효율적으로 무화시키는 관점이나, 금속 기재(BM1)에 대한 포토 에칭 가공에 의해 금속 히터(152)를 제조하는 관점에서, 히터부(1521)의 각 치수를 이하와 같이 하면 바람직하다. 예를 들면, 히터부(1521)의 횡단면에 있어서의 두께 치수는, 20μm 이상 120μm 이하의 치수로 하는 것이 바람직하고, 50μm 이상 120μm 이하의 치수로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 히터부(1521)의 횡단면에 있어서의 폭 치수는, 20μm 이상 120μm 이하의 치수로 하는 것이 바람직하고, 50μm 이상 120μm 이하의 치수로 하는 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 히터부(1521)의 두께나 폭 치수를 20μm 미만으로 설정한 경우, 테이퍼 돌출부(1523)를 형성할 때의 정밀도가 저하될 우려가 있고, 120μm보다 크게 하면, 히터부(1521) 자신을 발열시키기 위한 잠열이 너무 커져, 전력량에 대한 발열량이 적어질 우려가 있다. 따라서, 히터부(1521)의 횡단면에 있어서의 두께 치수, 폭 치수를 상기 설명한 바람직한 범위로 설정함으로써, 히터부(1521)의 발열 효율을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 히터부(1521)의 횡단면에 있어서, 두께 치수와 폭 치수의 대소 관계는 특별히 한정되지 않는다. 히터부(1521)의 폭 치수에 대한 두께 치수의 비(어스펙트비)는, 최대 1:2 정도까지면 양면 에칭 가공을 채용하여 제조할 수 있다.

＜변형예＞

또한, 도 8에 나타낸 금속 히터(152)의 설치예에서는, 액 보지부재(151)에 대해서 히터부(1521)의 이면(S2)이 당접(접촉)한 상태로 히터부(1521)가 설치되어 있었지만, 이것으로는 한정되지 않는다. 히터부(1521)의 표면(S1)을 액 보지부재(151)에 당접(접촉)시킨 상태로 금속 히터(152)를 설치해도 된다. 예를 들면, 액 보지부재(151)에 히터부(1521)의 일부를 매립하는 양태로 금속 히터(152)를 설치해도 된다. 예를 들면, 도 9a에 나타내는 변형예와 같이, 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)이 액 보지부재(151)의 표면(151a)에 접촉하도록, 금속 히터(152) 및 액 보지부재(151) 중 적어도 일방이 부세(付勢)되고 있어도 된다. 히터부(1521)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)이 액 보지부재(151)의 표면(151a)에 접촉하는 깊이까지 히터부(1521)를 액 보지부재(151)에 침지하면, 액 보지부재(151)에 보지되어 있는 에어로졸 생성액을 원활히 무화시키는 관점에서 바람직하다.

또한, 도 9b에 나타내는 변형예와 같이, 히터부(1521)의 표면(S1)을 외부에 노출시키면서 히터부(1521)의 전체가 액 보지부재(151) 내에 파묻히도록, 금속 히터(152) 및 액 보지부재(151) 중 적어도 일방이 부세되고 있어도 된다. 이러한 양태로 금속 히터(152)를 설치하도록 하면, 에어로졸 생성액의 무화를 촉진시키는 관점에서 특히 바람직하다. 도 9b에 나타내는 예에서는, 히터부(1521)의 표면(S1)이 액 보지부재(151)의 표면(151a)보다 저위치가 되는 양태로 금속 히터(152)가 설치되어 있다. 또한, 예를 들면, 금속 히터(152) 및 액 보지부재(151) 중 적어도 일방을 부세함으로써, 도 9c에 나타내는 변형예와 같이, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 측면(S3)에 마련된 테이퍼 돌출부(1523)를 액 보지부재(151)에 당접(접촉)시키는 자세로 금속 히터(152)를 설치해도 된다.

도 9c에 나타내는 설치 양태에 의하면, 에어로졸 흡인기(1)의 제조 시에 아토마이징 유닛(15)을 조립할 때, 금속 히터(152)에 있어서의 히터부(1521)의 테이퍼 돌출부(1523)가 액 보지부재(151)에 대해서 걸리는 것에 의한 앵커 효과에 의해, 금속 히터(152)에 있어서의 어셈블리 정밀도의 향상도 기대할 수 있다.

＜실시형태 2＞

다음으로, 실시형태 2에 대해 설명한다. 도 10a 및 도 10b는, 실시형태 2에 관한 금속 히터(152)를 나타내는 도면이다. 도 10a에 금속 히터(152)의 평면을 나타내고, 도 10b에 금속 히터(152)의 측면을 나타낸다.

본 실시형태에 있어서의 금속 히터(152)는, 판 형상의 히터부(1521A)를 갖는 판상 히터이다. 도 10a에 나타내는 예에서는, 히터부(1521A)는, 대략 직사각형 평면을 갖고 있고, 복수의 관통공(1524)이 히터부(1521A)를 두께 방향으로 관통하여 마련되어 있다. 이하, 히터부(1521A)의 평면에 있어서, 장변 방향을 길이 방향이라고 부르고, 단변 방향을 폭 방향이라고 부른다. 도 10a에 나타내는 예에서는, 관통공(1524)은 직사각형 단면을 갖고 있고, 히터부(1521A)의 평면에 있어서 복수의 관통공(1524)이 그리드상으로 정렬되어 있다.

실시형태 2에 관한 금속 히터(152)의 히터부(1521A)는, 실시형태 1에 관한 라인상의 히터부(1521)와 마찬가지로, 표면(S1), 표면(S1)에 대향하는 이면(S2)을 갖는다. 또한, 표면(S1) 및 이면(S2)을 접속하는 4개의 측면(S3)을 갖고 있다. 도 11은, 실시형태 2에 관한 히터부(1521A)의 횡단면의 일부를 나타내는 도면이다. 도 11에 나타내는 히터부(1521A)의 횡단면은, 히터부(1521)를 폭 방향(단변 방향)을 따라 절단했을 때의 단면이다.

본 실시형태에 관한 히터부(1521A)는, 각 측면(S3)에 실시형태 1에서 설명한 테이퍼 돌출부(1523)가 마련되어 있다. 본 실시형태에 있어서도, 테이퍼 돌출부(1523)는, 요곡면상으로 형성된 한 쌍의 제1 테이퍼면(TS1) 및 제2 테이퍼면(TS2)에 의해 형성되어 있고, 표면(S1)으로부터 이면(S2)을 향하는 가상선(L1)과 직교하는 방향을 향해 돌설(突設)되어 있다. 그리고, 제1 테이퍼면(TS1)은, 표면(S1)과 측면(S3)이 접속되는 표측연부(E1)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되고, 제2 테이퍼면(TS2)은, 이면(S2)과 측면(S3)이 접속되는 이측연부(E2)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되어 있다. 테이퍼 돌출부(1523)는, 4개의 측면(S3)을 따라 연재하고 있고, 히터부(1521A)의 외주를 둘러싸도록 환상으로 형성되어 있다. 본 실시형태에 있어서도, 히터부(1521A)에 있어서의 테이퍼 돌출부(1523)의 선단(FE)은, 히터부(1521A)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하고 있다.

여기에서, 도 11에 나타내는 부호 S3'는, 관통공(1524)의 내주측면이다. 히터부(1521A)에 있어서의 관통공(1524)의 내주측면(S3’)은, 표면(S1)과 이면(S2)을 접속하는 측면에 해당된다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 히터부(1521A)는, 관통공(1524)의 내주측면(S3’)에도 테이퍼 돌출부(1523A)가 마련되어 있다. 테이퍼 돌출부(1523A)는, 제1 테이퍼면(TS1’) 및 제2 테이퍼면(TS2’)에 의해 형성되어 있다. 제1 테이퍼면(TS1’)은, 히터부(1521A)의 표면(S1)과 내주측면(S3’)이 접속되는 표측연부(E1’)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523A)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되고, 제2 테이퍼면(TS2’)은, 이면(S2)과 내주측면(S3’)이 접속되는 이측연부(E2’)를 기단으로 하여 테이퍼 돌출부(1523A)의 선단(FE)을 향해 요곡면상으로 형성되어 있다. 테이퍼 돌출부(1523A)는, 내주측면(S3’)을 따라 환상으로 형성되어 있고, 그 선단(FE)은, 히터부(1521A)에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하고 있다.

실시형태 2에 관한 금속 히터(152)는, 실시형태 1에서 설명한 금속 기재(BM1)에 대한 양면 에칭 가공에 의해 적합하게 제조할 수 있다. 금속 기재(BM1)에 대한 에칭 프로세스에 대해서는, 실시형태 1과 같으므로, 자세한 설명을 생략한다.

도 12는, 실시형태 2에 관한 아토마이징 유닛(15)에 있어서, 액 보지부재(151)와 금속 히터(152)의 관계를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 예에서는, 평판 형상을 갖는 히터부(1521A)의 이면(S2)(표면(S1)이어도 된다)이 액 보지부재(151)에 당접(접촉)한 상태로 히터부(1521A)가 설치되어 있다. 본 실시형태에 있어서도, 히터부(1521A)의 측면(S3)에 테이퍼 돌출부(1523)가 형성되고, 관통공(1524)의 내주측면(S3’)에 테이퍼 돌출부(1523A)가 형성되어 있기 때문에 히터부(1521A)의 표면적을 증대시킬 수 있다. 즉, 동일 단면적으로 비교한 경우, 테이퍼 돌출부(1523, 1523A)를 구비함으로써, 구비하지 않는 경우에 비해 히터부(1521A)의 표면적을 상대적으로 증가시킬 수 있다. 그 결과, 통전 시에 있어서의 히터부(1521A)의 발열에 의해 에어로졸 생성액의 기화를 촉진할 수 있어, 에어로졸을 효율적으로 생성할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 아토마이징 유닛(15)에 의하면, 그리드상으로 관통공(1524)이 배열된 평판상의 히터부(1521A)의 이면(S2)이 액 보지부재(151)와 면접촉하는 양태로 금속 히터(152)를 설치하도록 했다. 이로써, 액 보지부재(151)에 흡액 보지되어 있는 에어로졸 생성액을, 히터부(1521A)에 있어서의 각 관통공(1524)의 내부로 모세관력에 의해 흡인할 수 있다. 특히, 히터부(1521A)의 각 관통공(1524)에는 테이퍼 돌출부(1523A)가 마련되어 있기 때문에 모세관력에 의해 요곡면상으로 형성되어 있는 제2 테이퍼면(TS2)의 기단인 이측연부(E2)로부터 선단(FE)을 향해, 관통공(1524)의 개구 단면적이 서서히 감소하는 구조로 되어 있다. 이로써, 히터부(1521A)의 각 관통공(1524)에 마련된 테이퍼 돌출부(1523A)의 제2 테이퍼면(TS2’)을 따라, 에어로졸 생성액을 선단(FE)을 향해 원활히 액 보지부재(151)로부터 빨아 올릴 수 있다. 즉, 히터부(1521A)로의 통전 시에 있어서, 테이퍼 돌출부(1523A)의 제2 테이퍼면(TS2’)을 따라 빨아 올리면서 원활히 기화시킬 수 있다.

또한, 히터부(1521A)의 각 관통공(1524)에 있어서, 테이퍼 돌출부(1523A)의 선단(FE)이 위치하는 두께 방향의 중앙 근방에서 표측연부(E1’)에 걸쳐, 관통공(1524)의 개구 단면적이 서서히 증가하는 구조로 되어 있다. 이로써, 테이퍼 돌출부(1523A)의 제2 테이퍼면(TS2’)에 의한 가열에 의해 기화시킨 에어로졸 생성액을, 무화 캐비티(153)를 향해 원활히 확산시킬 수 있다. 그 결과, 기화한 에어로졸 생성액을 무화 캐비티(153)에 있어서 공기와 효율적으로 혼합하여, 에어로졸의 생성을 촉진시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에 관한 아토마이징 유닛(15)에 있어서, 히터부(1521A)의 표면(S1)을 액 보지부재(151)에 당접(접촉)하는 양태로 금속 히터(152)를 설치해도 되며, 이 경우에 있어서도 관통공(1524)에 마련된 테이퍼 돌출부(1523A)에 의한 상기 설명한 것과 같은 에어로졸의 생성의 촉진 효과를 기대할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 히터부(1521A)에 있어서도, 도 9a~9c에 관한 변형예에서 설명한 것과 같은 액 보지부재(151)와의 배치 관계를 채용해도 된다.

또한, 히터부(1521A)에 있어서의 관통공(1524)의 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형 단면이어도 되고, 사각형 이외의 다각형이어도 된다. 또한, 도 10a에 나타내는 예에서는, 히터부(1521A)에 복수의 관통공(1524)이 그리드상으로 정렬되어 있지만, 관통공(1524)의 배치 양태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 히터부(1521A)에 복수의 관통공(1524)이 불규칙하게 배치되어 있어도 된다.

또한, 실시형태 2에 관한 금속 히터(152)의 히터부(1521A)의 길이 방향(장변 방향)의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 통상, 15mm 이하로 하는 양태를 들 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명했지만, 실시형태에 관한 에어로졸 흡인기용 카트리지, 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 금속 히터는, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능하다. 예를 들면, 실시형태 1에 있어서 나타낸 히터부(1521)(도 3 등을 참조)나, 실시형태 2에 있어서 나타낸 히터부(1521A)(도 11 등을 참조)에서는, 표면(S1)으로부터 이면(S2)을 향하는 가상선(L1)과 직교하는 방향으로 테이퍼 돌출부(1523)를 돌출시키는 경우를 나타내고 있지만, 테이퍼 돌출부(1523)는 가상선(L1)에 대해서 다른 방향으로 돌출되어 있어도 되고, 예를 들면, 가상선(L1)에 대해서 경사 방향으로 테이퍼 돌출부(1523)를 돌출시켜도 된다.

1…에어로졸 흡인기
10…카트리지
11…제1 커넥터
12…마우스피스
13…액저류부
15…아토마이징 유닛
151…액 보지부재
152…금속 히터
1521…히터부
1522a, 1522b…전극부
1523, 1523A…테이퍼 돌출부
1524…관통공
TS1, TS1'…제1 테이퍼면
TS2, TS2'…제2 테이퍼면

Claims (13)

1. 에어로졸 생성액을 저류(貯留)하는 액저류부와,
   상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 금속 히터
   를 구비하고,
   상기 금속 히터는, 표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며,
   상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고,
   상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부(表側緣部)를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상(凹曲面狀)으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부(裏側緣部)를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 테이퍼 돌출부에 있어서의 기단으로부터 선단까지의 돌출 길이 치수는, 상기 금속 히터의 두께 치수에 대해 5% 이상 20% 이하인,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 테이퍼 돌출부의 선단이, 상기 금속 히터에 있어서의 두께 방향의 대략 중앙에 위치하고 있는,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 히터는, 통전 시에 발열하여 상기 에어로졸 생성액을 가열하는 히터부 및 전극부가 일체 성형되어 있는,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 히터는, 라인 형상을 갖는 라인상 히터인, 에어로졸 흡인기용 카트리지.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 금속 히터는, 판 형상을 갖는 판상 히터인, 에어로졸 흡인기용 카트리지.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 금속 히터를 두께 방향으로 관통하는 관통공이 마련되어 있고, 상기 관통공의 내주측면에 상기 테이퍼 돌출부가 마련되어 있는,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 금속 히터에, 상기 관통공이 복수 배열되어 있는, 에어로졸 흡인기용 카트리지.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액저류부와 상기 금속 히터의 사이에 개재(介在)하여, 상기 액저류부로부터 공급된 상기 에어로졸 생성액을 보지하는 액 보지부재를 추가로 구비하고,
   상기 금속 히터는, 상기 액 보지부재와 접촉하여 마련되어 있는,
   에어로졸 흡인기용 카트리지.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 금속 히터는 판 형상을 갖는 판상 히터임과 함께, 상기 표면 또는 이면이 상기 액 보지부재에 접촉하도록 설치되어 있고,
    상기 금속 히터에는, 두께 방향으로 관통하는 복수의 관통공이 배열되어 있음과 함께, 각 관통공의 내주측면에 상기 테이퍼 돌출부가 마련되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 에어로졸 흡인기용 카트리지를 구비하는 에어로졸 흡인기.
12. 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와,
    상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 금속 히터
    를 구비하고,
    상기 금속 히터는, 표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며,
    상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고,
    상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는,
    에어로졸 흡인기.
13. 에어로졸 생성액을 무화하는 얇은 형상의 에어로졸 흡인기용 금속 히터로서,
    표면과, 상기 표면에 대향하는 이면과, 상기 표면 및 이면을 접속하는 측면을 가지며,
    상기 측면의 적어도 일부에는, 상기 표면으로부터 이면을 향하는 가상선과 다른 방향으로, 테이퍼상으로 돌출된 테이퍼 돌출부가 마련되어 있고,
    상기 테이퍼 돌출부는, 상기 표면과 측면이 접속되는 표측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제1 테이퍼면과, 상기 이면과 측면이 접속되는 이측연부를 기단으로 하여 상기 테이퍼 돌출부의 선단을 향해 요곡면상으로 형성되는 제2 테이퍼면을 갖는,
    에어로졸 흡인기용 금속 히터.

Images